Question

吴毅强同学在探究“串联电路各电压的关系”时，分别按如图甲、乙、丙三个测量电路进行了正确的测量，测量结果U₁、U₂、U如下表所示．

序号	甲（U1）	乙（U2）	丙（U）
电压/V	2.4	2.4	5.0

（1）吴毅强同学分析数据后发现：串联电路各部分电压之和很接近但小于总电压．这与他们猜想的“串联电路各部分电压之和等于总电压”不完全一致．为此，他重新检查实验电路，再进行了两次测量，测量数据基本没有变化．老师提示：电压表接入电路测量时本身会对电路结构有影响．请你帮他重新设计测量电路图，把它画在右边的虚线方框中．

（2）该同学按照你设计的测量电路正确进行测量，验证了他们的猜想．但他们同时发现：“串联各部分电压是相等的”．这个结论一定成立吗？

 

（选填“一定”或“不一定”）．为了检验这个结论是否成立，应该

 

继续进行实验．
（3）根据表中数据，可以求得电压表内阻Rv与灯泡电阻R_L的比值：

RV

RL

=

 

．
（4）吴毅强同学认为，即使按重新设计的测量电路测量，电压表同样会改变电路结构，因而也会影响各电压的测量值，但不会影响实验结论的正确性．你认为会影响实验结论的正确性吗？

 

（选填“会”或“不会”）．

Answer 1

分析：（1）要知道用电压表是与所测电路并联的，并联后的总电阻减小，在串联电路中，电阻越小，其两端的电压也减小．
（2）在串联电路中，若两个串联的阻值相等，则两电阻两端的电压相等．
（3）在解决此题时，要根据两灯泡的电阻相等，能够分析出并联后的电压与未并联电压表时的电压进行分析．
（4）知道实验是允许误差存在的．

解答：解：（1）可以用三块电压表同时接入电路中，但三块电压表的规格应是相同的．
（2）由于实验中用的两个灯泡规格一样，所以才得出的“串联电路各部分电压是相等的”结论，这是一种特殊情况，不一定适用所有的串联电路，因此需要换用两个不同功率的灯泡重新实验．
（3）分析表中甲和丙数据，对于电路图甲来说，灯L₁两端电压为2.4V，L₂两端电压为5V-2.4V=2.6V．
因为L₁与电压表并联，则有通过L₁和电压表的电流之和等于通过L₂中的电流，
即：

2.4V

RL

+

2.4V

RV

=

2.6V

RL

，解得：

RV

RL

=

12

1

．
（4）虽然电压会影响电路的结构，但由于三个电压规格一样，而两个电灯是不同规格的，再加上多次测量，就会大大减小误差，因此不会影响实验结论的正确性．
故答案是：（1）如图所示；

（2）不一定，换用两个不同功率的灯泡；
（3）12：1；
（4）不会．

点评：该题是对实验电路及数据的分析，以及对实验进行评估，具有一定的难度，需要学生对探究实验的内容及过程有很深的理解才能正确答．